不銹鋼表面耐蝕性Pd-Ni膜層制備及其耐蝕機(jī)理研究.pdf

1、不銹鋼表面有一層致密的耐蝕性鈍化膜，在自然環(huán)境中具有良好耐蝕性。但是在高溫強(qiáng)還原性介質(zhì)中由于鈍化膜被破壞，不銹鋼發(fā)生強(qiáng)烈腐蝕，前人在不銹鋼表面電鍍一層Pd系膜層對基體起到了良好保護(hù)作用。在膜層實(shí)際服役過程中溶液存在流動以及含有侵蝕性離子Cl-，會使膜層的服役性能下降。論文通過制備多層Pd-Ni膜層，提高了Pd-Ni膜層的耐蝕性，并對Pd-Ni膜層的耐蝕機(jī)理進(jìn)行了初步研究。
　　本文采用SEM、EDS分析了電流密度對Pd-Ni膜層形

2、貌及元素含量的影響，通過XRD分析了電流密度對膜層晶粒大小及晶面取向影響。利用孔隙率、內(nèi)應(yīng)力、顯微硬度、接觸角、結(jié)合強(qiáng)度、腐蝕浸泡、動電位極化曲線、電化學(xué)阻抗等手段評價(jià)了電流密度對膜層各項(xiàng)性能影響。
　　電流密度在0.8～1.5 A/dm2范圍內(nèi)，Pd-Ni膜層表現(xiàn)出更好的耐蝕性，電流密度較低(0.4、0.6 A/dm2)或者過高（2.0、4.0 A/dm2）膜層耐蝕性下降。電流密度為1.2 A/dm2時(shí)表面膜層與基體之間結(jié)合強(qiáng)度

3、最高，達(dá)到4.81 MPa;電流密度為1.5 A/dm2時(shí)表面膜層顯微硬度最高，達(dá)到453.8 HV。
　　在單一鍍槽中，通過控制電流密度設(shè)計(jì)制備了七種多層Pd-Ni膜層。多層Pd-Ni膜層相比單層Pd-Ni膜層具有更加的優(yōu)異性能，膜層浸泡后結(jié)合強(qiáng)度由3.25 MPa提高至4.13 MPa，浸泡后孔隙率由11.75/cm2下降至2.75/cm2，膜層顯微硬度、內(nèi)應(yīng)力等性能有明顯改善。在85℃20％H2SO4+200 ppm Cl-

4、+520 rpm攪拌的強(qiáng)腐蝕溶液中，多層Pd-Ni膜層相比單層Pd-Ni膜層腐蝕速率由0.043 g·m-2·h-1最低下降至0.013 g·m-2·h-1。
　　不銹鋼表面電鍍Pd、Pd-Ni合金膜層后，在強(qiáng)還原性腐蝕環(huán)境中不銹鋼腐蝕電位被明顯提高，處于自身的鈍化區(qū)間。與鍍鈀膜層相連不同面積的不銹鋼，促進(jìn)不銹鋼鈍化后生成的鈍化膜耐蝕性不同，膜層中Cr(OH)3含量由5.79％提升至52.75％、Fe3O4含量由13.04％提高至